周培源：一代宗師永流芳
——2016年8月28日，紀(jì)念周先生誕辰114周年
作者：唐靖
周培源（1902—1993），江蘇宜興人，1955年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員（現(xiàn)稱院士），我國理論物理和近代力學(xué)奠基人之一，湍流模式理論的奠基人，被稱為世界當(dāng)代流體力學(xué)四位巨人之一。他也是著名的社會活動家，曾任北大校長、中科院副院長、中國科協(xié)主席等職，曾出訪多個國家和地區(qū)，接待過許多重要外賓，被譽(yù)為“杰出的民間外交家”。他還是杰出的教育家，許多著名學(xué)者都曾受教于他，如彭桓武是他培養(yǎng)的第一位研究生，王竹溪、林家翹都曾跟隨他做研究，楊振寧、錢三強(qiáng)、何澤慧都曾聽過他的課。
由于貢獻(xiàn)杰出，1980年周培源獲得美國普林斯頓法學(xué)博士的稱號，1982年獲得國家自然科學(xué)獎二等獎，1980年和1985年兩次獲得了美國加州理工學(xué)院“具有卓越貢獻(xiàn)的校友”獎。季羨林先生曾這樣形容周培源：“在晚輩眼中，望之如神仙中人。”時至今日，周先生已離世二十余載，后生如我們，望他更似神仙中人。2016年8月28日，為周先生誕辰114周年。謙謙君子，卑以自牧，他的學(xué)術(shù)成長歷程，值得我們反復(fù)思量。
聰慧少年郎 入清華學(xué)校
1902年8月28日，周培源出生于江蘇宜興縣（現(xiàn)宜興市）芳橋鄉(xiāng)后村，他家是書香門第，家境殷實(shí)。其父周文伯是清朝秀才，為人正直，很受鄉(xiāng)人尊重。周培源三歲半時便入私塾受啟蒙教育，在私塾念了四年多后，1910年，一個出過洋的進(jìn)士在家鄉(xiāng)辦了一所洋學(xué)堂，父親認(rèn)為洋學(xué)堂比私塾教育進(jìn)步，便讓他轉(zhuǎn)學(xué)。辛亥革命爆發(fā)后，帝制結(jié)束。周父外出經(jīng)商，年幼的周培源隨他離鄉(xiāng)，先后在南京、上海等地求學(xué)。
1918年春，周培源考入上海圣約翰大學(xué)附屬中學(xué)，這是美國人辦的一所教會學(xué)校，收費(fèi)很高。1919年，“五四運(yùn)動”爆發(fā)，周培源也滿懷熱忱地參加了上海地區(qū)的“五四”運(yùn)動，但這場運(yùn)動觸怒了校方，開除了幾十個學(xué)生，周培源是其中之一。被開除后，周培源回到老家自學(xué)，因受不了父親經(jīng)常的責(zé)備，又不愿悶在家中，便常在芳橋的潮音寺內(nèi)讀書看報(bào)。某天，他在報(bào)上偶然看到一則版面很小的招生廣告，得知清華學(xué)校（清華大學(xué)前身）在江蘇省招收5名插班生的消息。
通過勤學(xué)與聰慧，1919年，周培源以優(yōu)異成績考入清華學(xué)校中等科（相當(dāng)于現(xiàn)在的初中）。很多年后，周培源還饒有趣味地回憶道：“那則報(bào)上的招生廣告只登了一天，而且是非常小的一條消息，居然被我看到。”
在清華就讀期間，周培源對數(shù)學(xué)產(chǎn)生了濃厚興趣，并逐漸嶄露頭角。在讀高等科三年級時，他寫了人生中第一篇學(xué)術(shù)論文——《三等分角法二則》，由此開啟了長達(dá)七十余年的科學(xué)研究工作，該文后經(jīng)數(shù)學(xué)教授鄭之蕃推薦，發(fā)表于《清華學(xué)報(bào)》上。周培源曾寫道，鄭之蕃是他“青年時期最好、最尊敬的老師”，并稱這位老師的教導(dǎo)對他后來“立志一生攻讀理論物理學(xué)與數(shù)學(xué)，起了決定性的作用”。
1924年，周培源從清華學(xué)校高等科畢業(yè)，并榮獲庚子賠款留美基金，隨即踏上了異國求學(xué)的旅程。
習(xí)理論物理 隨科學(xué)大師
早在1919年，愛因斯坦的相對論因日食得到證實(shí)，引起世界轟動，國內(nèi)也掀起了介紹和傳播相對論的高潮，周培源受此激勵，迷上了物理學(xué)。他曾抱有“工業(yè)救國”之夢，但最終去了有美國“中西部哈佛”之稱的芝加哥大學(xué)，決心攻克理論物理學(xué)。
彼時的芝加哥大學(xué)，有1907年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者的邁克爾遜教授和1923年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者密立根教授，周培源原想跟隨這兩位在相對論領(lǐng)域卓有建樹的學(xué)者學(xué)習(xí)，由于當(dāng)時消息不靈通，當(dāng)他抵校后才知，兩人已離校。雖未如愿，他仍異常勤奮地求學(xué)，以插班生身份入數(shù)理系二年級，暑假仍選課，很快便修滿了學(xué)分，做碩士論文，于1926年3月和12月先后獲得該校數(shù)學(xué)物理學(xué)學(xué)士學(xué)位、數(shù)學(xué)碩士學(xué)位。
在芝加哥大學(xué)苦讀兩年后，1927年初，周培源又到加州理工學(xué)院攻博，次年便獲理論物理博士學(xué)位，并得畢業(yè)生最高榮譽(yù)獎。從1924年秋到1928年，加上在清華高等科的兩年學(xué)習(xí)（注：當(dāng)時清華高等科的三、四年級相當(dāng)于美國大學(xué)的一、二年級），周培源僅用了五年半時間便拿下了學(xué)士、碩士、博士三個學(xué)位，這在清華學(xué)校留學(xué)生史上是空前的，也從側(cè)面反映出他在美國求學(xué)期間的勤奮刻苦。
1928年秋，周培源赴歐洲，先后跟隨兩位日后的諾貝爾獲得者海森堡（1932年獲獎，量子力學(xué)奠基人）、泡利（1945年獲獎）從事量子力學(xué)研究。1929年9月，在結(jié)束了5年美歐求學(xué)生涯后，周培源在清華大學(xué)校長羅家倫的邀請下回國，成為清華大學(xué)物理系最年輕的教授，時年27歲，且是清華大學(xué)第一位理論物理學(xué)家。在回國與否這件事上，周培源從來沒有猶豫過，他曾在給美國朋友的信中十分清楚地寫道：“我們這一代人是拿著國家的錢出來留學(xué)，我們就是要回來做事。”
烽煙歲月里 潛心教與研
周培源一生的學(xué)術(shù)研究主要集中在愛因斯坦廣義相對論引力論和湍流理論兩個領(lǐng)域。在“九·一八”事變后，為利用科學(xué)服務(wù)于抗戰(zhàn)，他從對廣義相對論的純理論研究轉(zhuǎn)向了有很大應(yīng)用價值的流體力學(xué)湍流理論、空氣動力學(xué)等，以待機(jī)報(bào)效祖國。
1936年—1937年間，利用清華休假機(jī)會，周培源赴美國普林斯頓高等研究院，參加愛因斯坦主持的廣義相對論討論班，他是目前僅知的唯一一位在愛因斯坦身邊長期從事相對論研究的中國人，并完成了題為《愛因斯坦引力論中引力場方程的一個各向同性的穩(wěn)定解》的論文，在1937年發(fā)表于美國數(shù)學(xué)雜志上。
抗戰(zhàn)全面爆發(fā)后，清華、北大、南開三校輾轉(zhuǎn)遷至昆明，組成西南聯(lián)合大學(xué)，周培源舉家隨校南遷，為躲避日機(jī)頻繁轟炸，許多老師被迫安家于離校頗遠(yuǎn)的城外。周培源選擇了西山山麓滇池邊龍王廟村一棟小樓，離校約19公里之遠(yuǎn)，且只有小路。為解決交通問題，他買了匹馬，取名“華龍”，周培源騎馬成了西南聯(lián)大校園里一道風(fēng)景線，還被笑稱為“周大將軍”。后因物價上漲，他買不起馬的草料，只好賣掉，買了輛自行車。
環(huán)境雖艱難，周培源卻迎難而上。早在1935年12月，為教育學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)也能為國防服務(wù)，他開設(shè)了彈道學(xué)課程，在西南聯(lián)大，他仍開設(shè)這門課，何澤慧便是在此時深受老師“科學(xué)救國”思想的感召，后赴德讀研，專攻彈道學(xué)。
在對湍流理論進(jìn)行多年研究后，1940年，周培源在《中國物理學(xué)報(bào)》上發(fā)表了《關(guān)于Reynolds求似應(yīng)力方法的推廣和湍流的性質(zhì)》，該文在國際上首次提出需要研究湍流的脈動方程，并用求剪應(yīng)力和三元速度關(guān)聯(lián)函數(shù)滿足動力學(xué)方程的方法建立起普通湍流理論，為以后湍流研究開辟了一個新方向。周培源不僅吸引了林家翹、郭永懷等人到他身邊學(xué)習(xí)，還激發(fā)了西南聯(lián)大許多學(xué)生對流體力學(xué)的興趣。事實(shí)上，早在1933年，他便指導(dǎo)研究生王竹溪研究湍流，第二年，王竹溪便在《國立清華大學(xué)理科報(bào)告》上發(fā)表了《旋轉(zhuǎn)體后之湍流尾流》一文。
1943年，周培源再次赴美休假，回到加州理工學(xué)院任訪問教授，在這里，他繼續(xù)深入研究湍流理論。1945年，他在美國《應(yīng)用數(shù)學(xué)》雜志上發(fā)表了《關(guān)于速度關(guān)聯(lián)和湍流脈動方程的解》，進(jìn)一步完善和發(fā)展了他在1940年提出的思想，在國際上產(chǎn)生了重大影響，至今仍被引用。十年后，他所提出的湍流的解在國際上發(fā)展為湍流的模式理論，周培源也被公推為湍流模式理論的奠基人。
后來，周培源還參加了美國國防委員會戰(zhàn)時科學(xué)研究與發(fā)展局海軍軍工試驗(yàn)站從事魚雷空投入水的戰(zhàn)事科學(xué)研究。即便待遇優(yōu)厚，周培源仍明確提出：不做美國公民；只擔(dān)任臨時性職務(wù)；可以隨時離去。1947年，周培源舉家告別美國優(yōu)渥的環(huán)境，回到祖國，繼續(xù)執(zhí)教于清華大學(xué)。
在20世紀(jì)50年代，周培源又提出了小渦旋模型，發(fā)展了均勻各向同性湍流理論，并于1982年獲國家自然科學(xué)二等獎。1988年，他又提出了用逐級迭代法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的逐級逼近法，使平均運(yùn)動方程和脈動方程聯(lián)立求解變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，這一重大進(jìn)展是國際湍流理論研究中的一大創(chuàng)舉，是模式理論的新飛躍。
而1979年，在闊別相對論領(lǐng)域40多年后，已77歲高齡的周培源赴意大利參加紀(jì)念愛因斯坦誕生100周年的第2屆格羅斯曼會議，他驚異地發(fā)現(xiàn)相對論領(lǐng)域的一些根本問題與40多年前相比無實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，這激發(fā)了他重新研究廣義相對論的決心。1982年4月，周培源發(fā)表了《論愛因斯坦引力場論中坐標(biāo)的物理意義和場方程的解》等文章，在求解愛因斯坦引力方程方面取得了重要進(jìn)展，他還常登國內(nèi)外講臺報(bào)告他最新的研究成果，思維敏捷如年輕時。此外，盡管年事已高，周培源仍孜孜不倦地指導(dǎo)研究生，始終奮斗在教育第一線，如1991年，雖已年近九旬，他還招收了一名力學(xué)專業(yè)的博士研究生。
社會活動家 敢直言進(jìn)諫
除了在學(xué)術(shù)上的卓越成就和杰出教育家身份外，周培源還是著名的社會活動家，他曾任中國科協(xié)主席、政協(xié)副主席等職，在組織領(lǐng)導(dǎo)我國的學(xué)術(shù)界活動、推進(jìn)國內(nèi)外交流合作方面作出了重要貢獻(xiàn)。
做人要有擔(dān)當(dāng)且能講真話，是周培源奉行一生的原則。他敢直言進(jìn)諫，早在1956年，在毛澤東召開的知識分子座談會上，周培源對當(dāng)時國內(nèi)學(xué)習(xí)蘇聯(lián)，將大學(xué)的研究力量轉(zhuǎn)至科學(xué)院明確表示反對，認(rèn)為學(xué)校也應(yīng)成為科研重地。這些話，是當(dāng)時很多人想說卻不敢說的。
文革動亂，周培源也難于幸免。尤其是當(dāng)批判愛因斯坦的硝煙彌漫時，因?yàn)槭菄鴥?nèi)研究相對論的權(quán)威，所以陳伯達(dá)在部隊(duì)的護(hù)送下來北大校園找周培源，要他帶頭批判愛因斯坦和相對論，周培源毫不含糊地直言：狹義相對論搞不動，廣義相對論有爭論。言下之意即狹義相對論是科學(xué)已經(jīng)證實(shí)的，批不了；廣義相對論，在學(xué)術(shù)上有爭議，可以討論。
1971年年底，在國務(wù)院科教組召開的全國高教工作會議上，周培源又做了個語驚四座的發(fā)言，他強(qiáng)烈呼吁要重視理科教育和基礎(chǔ)理論研究，忽視它們是無知和短視的行為。1972年春，他寫了《對綜合大學(xué)理科教育革命的一些看法》一文，批判了“四人幫”鼓吹的“以工代理”或“理向工靠”的謬論，強(qiáng)調(diào)工和理、應(yīng)用和理論都必須受到重視，不能偏廢。這在國內(nèi)科教界引起強(qiáng)烈反響。他還上書周恩來總理陳述基礎(chǔ)理論的重要，得到總理支持。在政治高壓面前，周培源沒有屈服。
而1980年，周培源受命擔(dān)任團(tuán)長，帶領(lǐng)中國教育代表團(tuán)出訪歐美多國，他借此機(jī)會帶著對今后我國教育應(yīng)如何辦的思考，有計(jì)劃地考察了歐美多所大學(xué)，不僅包括名校，連一些不太出名的學(xué)校也在他的考察范圍內(nèi)。每到一處，除介紹自己的學(xué)術(shù)成果外，他還與學(xué)校各階層人士深入交談，上至校長等各方領(lǐng)導(dǎo)，下至教授、學(xué)生、中國訪問學(xué)者等。在當(dāng)時我國基礎(chǔ)科研幾近毀滅的情況下，高等教育該如何撥亂反正、何去何從，對他而言，是至關(guān)重要的問題。
回國后，周培源結(jié)合自己50多年的教育經(jīng)驗(yàn)，寫了題為《訪美有感——關(guān)于高等教育改革的幾個問題》的長文，從師資水平、人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)現(xiàn)代化、思想教育和高等學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)五個方面，就如何提高高等學(xué)校的教學(xué)水平提出了自己的見解。這是繼《看法》一文后，周培源對教育理論的又一重要貢獻(xiàn)。他在文中強(qiáng)烈地批判了對知識分子采取的過“左”政策，認(rèn)為不應(yīng)以“紅”代“專”，不應(yīng)隨意給社會學(xué)、心理學(xué)扣上資產(chǎn)階級的帽子……
這是一篇實(shí)實(shí)在在的討“左”檄文，是一個年近八旬的老教育家的肺腑之言。雖然當(dāng)時已是新時期，但“左”傾頑癥仍不時發(fā)生，反“左”代價仍巨大，因?yàn)檫@篇文章，周培源被教育部發(fā)紅頭文件批判，但時間檢驗(yàn)了一切，他的一些觀點(diǎn)，如今仍應(yīng)踐行。
而在1981年辭去北大校長職務(wù)后，周培源還擔(dān)任了全國政協(xié)副主席、九三學(xué)社主席、中國科協(xié)主席等職，繼續(xù)為我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、推進(jìn)民主化進(jìn)程奮斗。比如為了三峽工程的民主決策，他曾多次實(shí)地調(diào)研，聽取多方意見，屢次上書中央，強(qiáng)調(diào)要經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)論證，不要匆匆上馬，憂國憂民之心歷歷可見。但對三峽工程的討論和投票，卻是在周培源受阻而未出席的政協(xié)會議上宣布通過的。一向主張科學(xué)決策和民主決策的周培源，頗感失望。
歲月匆匆易逝，1993年，周培源因病逝世，享年91歲。他雖是學(xué)界泰斗，卻一生都謙恭有禮。多年前，他曾為愛因斯坦拍照，后來女兒問他，為何不與他合張影呢？周培源說：“他是愛因斯坦，那么偉大，我怎么能站到他身邊去呢？”
所以，當(dāng)人們談及周培源，均有口皆碑。陳省身說他是一個豁達(dá)而公正的人，是一位杰出的科學(xué)家和教育家，亦有高度的行政才能；錢三強(qiáng)說他是自己從事物理學(xué)習(xí)的好老師……時至今日，周培源仍是許多學(xué)子耳邊常聽到的名字。他桃李滿天下，榮譽(yù)數(shù)不清，但在上個世紀(jì)的風(fēng)云突變里，周培源始終不計(jì)榮辱，正直無畏，像大河一樣奔突著向前。
（本文寫作中得到周培源女兒周如玲博士與導(dǎo)師張藜教授的細(xì)心審稿與指正，特此感謝。作者單位中國科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)院）